Question

某研究小组利用同种植物的盆栽苗进行实验研究。首先将该盆栽苗分为甲、乙两组，甲组置于高CO₂浓度（5000μLCO₂·L^-1）下，乙组置于自然空气CO₂浓度（360μLCO₂·L^-1）下，其它条件保持相同且适宜，培养9-10天后，再把甲乙两组都放在自然空气CO₂浓度条件下，测定两组植物在不同光强下的光合速率，实验结果如下图所示。请回答下列问题：

（1）该实验的自变量是_______________________。

（2）光强为100μmolm^-2-s¹时，两组都有气体向外界释放，甲、乙两组释放的气体分别来自于___________（填细胞器名称）。其中甲组的判断理由是：___________。

（3）从实验结果可知，甲组总光合速率____________（“>”或“=”或“<”）乙组。

（4）播种甲组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照乙组的条件培养，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与乙组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是____________________。

Answer

光照强度、CO2浓度 线粒体和叶绿体 光强为100µmolm-1-s1时，甲组的呼吸速率大于光合速率，有CO2的释放 < 甲组光合作用强度与乙组的不同是由环境因素高CO2浓度引起的，而非遗传物质的改变造成的

【解析】

1、光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光照，吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原。

2、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。当植物同时进行光合作用和呼吸作用时：①呼吸作用大于或等于光合作用，净光合速率等于或小于零，植物不能生长②光合作用大于呼吸作用，净光合速率大于零，植物能正常生长。

3、据图该实验的自变量是光照强度和二氧化碳浓度，因变量是二氧化碳的吸收速率，即光合速率。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。

（1）据图分析可知，该实验的自变量是光照强度和二氧化碳浓度。

（2）据图分析可知，光照强度为l00μmolm-2s-1时，甲组呼吸速率大于光合速率，产生气泡的成分是CO2，所以来自于线粒体；乙组呼吸速率小于光合速率，产生气泡的成分是O2，所以来自于叶绿体。

（3）图示表明，甲乙两组植物的呼吸速率相等，但甲的净光合速率一直低于乙，所以甲组总光合速率始终明显小于乙组。

（4）根据题意可知，题干所述实验中甲组光合作用强度与乙组的不同是由环境因素高CO2浓度引起的，而非遗传物质的改变造成的。